Talamus sijaitsee syvällä aivoissa aivokuoressa, hypotalamuksen vieressä. Se on symmetrinen rakenne, joka sijaitsee aivorungon päällä ja kolmannen aivokuoren kummallakin puolella.
Kaksi puolikasta ovat sipulimaisia ja ovat keskimäärin aikuisella noin 5,5 - 6,0 senttimetriä.
Sen päätehtävä on selkäytimeen ja aivoihin menevän ja sieltä lähtevän tiedon käsittely. Se säätelee myös unisyklejä, tajunnan ja valppautta.
Talamus saa tietoa melkein jokaisesta aistijärjestelmästä, lukuun ottamatta hajuaistia, jonka se sitten lähettää kyseiselle aivokuoren alueelle. Tutkimukset ovat paljastaneet, että talamus ei vain välitä tietoa, vaan myös osallistuu sen käsittelyyn varmistaen, että tieto ohjataan oikein ensisijaisen aivokuoren alueille.
Talamuksella on myös vahvat yhteydet aivokuoreen, ja yhdessä he ovat mukana tajunnan säätelyssä; talamuksen vaurio voi johtaa pysyvään koomaan.
Talamuksella on myös tärkeä osa moottorijärjestelmien ohjauksessa.
